Stampi multi-figura

Riduci i costi grazie agli stampi multi-figura

Lo sapevi che identificare componenti che si prestano a essere stampati in gruppo, ovvero all’interno del medesimo stampo, ti permetterebbe di risparmiare fino al 40% sui costi di fabbricazione?

Analogamente ad altri tipi di componenti multicavità, i pezzi multi-figura sono componenti che condividono lo stesso stampo. Poiché buona parte dei costi dello stampaggio a iniezione è imputabile alla creazione dello stampo, la possibilità di utilizzarne uno solo per fabbricare due o più componenti permetterebbe di sostenere un’unica spesa, invece di richiedere molteplici preventivi.  Certo, non si tratterebbe esattamente del classico “prendi due/paghi uno” (perché sono tante le variabili da considerare) ma il risparmio sarebbe comunque piuttosto notevole.

Prima però di correre dal fornitore di fiducia per richiedere uno stampo multi-figura, è bene valutare alcune limitazioni legate alla natura del processo di stampaggio a iniezione.

Le dimensioni contano

La durata del processo di stampaggio a iniezione è solitamente dettata dalle dimensioni e dallo spessore del componente.  In presenza di differenze tra i due componenti dal punto di vista dello spessore o delle dimensioni, i tempi di raffreddamento potranno essere diversi e ciò potrebbe influenzare il ritiro del pezzo.  Anche la presenza di eventuali squilibri a livello del riempimento delle cavità potrebbe dar luogo a potenziali difetti.

Ne consegue che, per garantire il successo di uno stampo multi-figura, è necessario che i componenti siano caratterizzati da dimensioni e geometrie analoghe.

Un altro aspetto da considerare è poi la dimensione complessiva dei pezzi.  Per riuscire davvero a contenere i costi, infatti, è necessario che uno stampo di dimensioni standard riesca a ospitare tutti i componenti. Nel caso di Protolabs, ad esempio, un gruppo di due o più componenti deve essere inserito all’interno di uno stampo standard di 30,5 x 10 cm o 20,3 x 15,2 cm.

Stessi volumi

I volumi di produzione dei componenti dovranno anch’essi essere identici.  Ad esempio, se si intende fabbricare le sezioni superiore e inferiore di uno stesso componente ma, nella pratica, la parte superiore dovrà essere sostituita con maggiore frequenza poiché tende a danneggiarsi, produrre entrambi i pezzi secondo un rapporto 1:1 potrebbe non essere la soluzione migliore.

Ma ci sono alcune strategie per aggirare questo inconveniente. Ad esempio, si potrebbe decidere di stampare due parti superiori all’interno di uno stesso stampo multicavità, oppure ricorrere a un unico stampo per fabbricare una parte inferiore e due parti superiori (forma e dimensioni permettendo). 

La complessità non è una caratteristica auspicabile quando si utilizzano stampi multi-figura o multicavità; proprio per questo, raccomandiamo sempre ai nostri clienti di collaborare con i nostri tecnici anche durante la fase di progettazione prima di dare per scontata la fattibilità di caratteristiche complesse.

Considerazioni sui materiali

Il punto successivo è più ovvio: se si decide di utilizzare uno stampo multi-figura, entrambi i componenti dovranno essere fabbricati con lo stesso materiale.

Alcuni materiali offrono un flusso migliore di altri e sono dunque più indicati per l’utilizzo con stampi multi-figura o multicavità.  La gomma siliconica liquida rappresenta spesso una buona scelta, poiché scorre liberamente oltre a essere un materiale flessibile caratterizzato da robustezza e stabilità dimensionale eccellenti. Offre inoltre buone prestazioni a temperature estreme, è resistente alle sostanze chimiche ed è biocompatibile.

Punti di iniezione

Proseguendo sul tema del flusso del materiale, è importante citare anche i punti di iniezione.

Il controllo e la gestione del flusso è un aspetto da non sottovalutare e che presenta alcune differenze tra stampi a cavità singola e stampi multi-figura o multicavità.

Nel primo caso si ricorre spesso a puntali caldi o perni per far fronte alle sfide introdotte da geometrie particolarmente complesse e per minimizzare la presenza di residui, ovvero dei piccoli resti di materiale del canale di colata che dovranno poi essere sottoposti a rifilatura a stampaggio ultimato. 

L’impiego di questa tipologia di accessi negli stampi multi-figura è però estremamente rara. In questo caso è infatti preferibile utilizzare accessi a margine, i quali introducono una flessibilità maggiore in termini di posizionamento che si rivela fondamentale quando si tenta di inserire più parti all'interno di un solo stampo.  Il residuo più ampio che ne deriva potrebbe costringere a fare ricorso a ulteriore rifilatura, ma è utile per assorbire le sollecitazioni residue del flusso attorno a quella specifica sezione dello stampo.

La posizione degli accessi è anch’essa un fattore importante durante la creazione di uno stampo multicavità e bisogna esserne consapevoli se si intende utilizzare un solo stampo per la creazione di più pezzi.  Tendiamo a sconsigliare la progettazione autonoma del sistema di accessi e del canale di colata; Protolabs può offrire tutta l’assistenza necessaria per aiutarti a raggiungere l’obiettivo desiderato.

Design del pezzo

In aggiunta ai fattori specifici che è necessario considerare per la realizzazione di utensileria multipla, occorre pensare anche ai principi di design generali applicabili al processo di stampaggio a iniezione, ovvero angoli di spoglia, spessore di parete, scelta del materiale e finitura superficiale.  Anzi, poiché il numero di cavità è in questo caso superiore, tali fattori assumono un’importanza ancora più determinante.

Consigliamo dunque di consultare nuovamente il nostro suggerimento per il design intitolato Sfruttare al meglio lo stampaggio a iniezione di volumi ridotti.  Protoquote, il nostro strumento per l’analisi di fattibilità (DFM), è una risorsa utile durante questo processo ma raccomandiamo anche di richiedere la consulenza dei nostri tecnici specializzati.

Se non è possibile caricare contemporaneamente tutti i design appartenenti a uno stesso gruppo, non dimenticare di comunicare al tuo Account Manager o tecnico specializzato di riferimento che vorresti approfondire la possibilità di fabbricare i componenti con il medesimo stampo.